slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 15

Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент - PowerPoint PPT Presentation


  • 167 Views
  • Uploaded on

Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент. Творогов С.Д., Родимова О.Б. Институт оптики атмосферы СО РАН ENVIROMIS -2004 17–25 июля 2004 года, Томск. Содержание. Специфика атмосферной спектроскопии; line-by-line, ряды экспонент.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент' - atalo


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
Методы расчета радиационных величин, использующие ряды экспонент

Творогов С.Д., Родимова О.Б.

Институт оптики атмосферы СО РАН

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide2
Содержание

Специфика атмосферной спектроскопии;

line-by-line, ряды экспонент.

Точная математическая теория рядов экспонент.

Иллюстрации, новые возможности.

slide3
Задачи атмосферной спектроскопии

1. Функция поглощения для интервала

частот

- осажденный слой поглощающего газа (в однородной среде)

2. Неоднородные среды

Спектральный коэффициент поглощения

сумма по спектральным линиям с центром

, интенсивностью

и контуром

-

в точке трассы луча;

- интегрирование по лучу

зависит от температуры и давления

3. Перекрывание полос

- индекс газа

4.Функция источника

- функция Планка, спектр солнечного излучения и т.п.

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide4
Упорядочение коэффициентов поглощения согласно их величине

«с» - совокупность частот

с условием

(1)

Функция пропускания (

- толщина слоя газа)

(2)

- «вес» совокупности «с»

Н2О, интервал 1380-1900 см-1, шаг по частоте - 10 см-1

(3)

и

- ординаты и абсциссы квадратурной формулы

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide6
Ряды экспоненти задачи атмосферной спектроскопии

Неоднородная среда

Перекрывание полос

Функция источника

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide7
Пример расчета интеграла с функцией источника

Отношение результатов расчета с использованием рядов экспонент

к результатам расчета line-by-line, Н2О, 1380-1900 см-1, Т=250 К.

Пропускание, взвешенное с функцией Планка,

для нескольких спектральных интервалов

Кривые - расчет

Chou M.-D., Ridgway W.L., Yan M. M.-H.

J. Atmos. Sci. 50, No.14, 2294-2303 (1993)

точки - наш расчет с 6 членами разложения

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide8
Пример расчета радиационных потоков

Радиационные потоки, обусловленные водяным паром,

в атмосфере лета средних широт

в спектральном интервале 620-720 см-1.

Кривые - расчет line-by-line,

точки - расчет с использованием 5 членов ряда экспонент

Радиационные потоки

Скорости выхолаживания

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide9
Пример расчета пропускания для неоднородной трассы

Поглощение Н2О от верхней границы атмосферы до i-го слоя

1125-1135 нм

Характеристики климатической модели

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide10
Armbruster W., Fischer J.

Applied Optics 35, No.12, 1931-1941 (1996)

более чем сотня слагаемых

Пример расчета пропускания для неоднородной трассы

Поглощение Н2О от верхней границы атмосферы до i-го слоя

1125-1135 нм

Кривые и крестики - расчет

кружки - наш расчет

с 5 членами разложения

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide11
Нестандартная атмосфера

Т1=294 К, Т2=500 К, Т3=800 К, Т4=200 К, далее как в MLS

в первых 11 слоях, далее как в MLS

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide12
Описание

экспериментальных значений

коэффициента поглощения СО2

в крыле полосы 15 мкм

в рамках line-by-line расчетов Сhou

и с помощью теории крыльев линий

Предварительные результаты расчета

c учетом особенностей контура

функций пропускания выбранного слоя и

поиск аппроксимационных формул

для коэффициентов разложения

произвольного слоя

СО2

Область крыла полосы 15 мкм

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide13
связаны преобразованием Меллина

и

Взаимосвязь рядов экспонент

и фрактальных свойств спектров

Ряды экспонент

Фрактальные свойства спектров

Плотность меры :

суммарное поглощение на единицу частоты

Колебательно-вращательная

полоса 202 паров воды

ENVIROMIS-2004

17–25 июля 2004 года, Томск

slide14
Заключение

Эвристические приемы и аппроксимационные варианты

заменяет математически рафинированный метод.

Строгое математическое решение чаще всего приводит к более

эффективным численным алгоритмам, нежели решение

непосредственным вычислительным путем.

Появляется возможность исключить (или, по крайней мере,

радикально уменьшить) процедуру line-by-line при сохранении

фактически экспериментальной точности расчета радиационных

характеристик.

ad